儲璕 胡世剛 高小莉

摘要：基于我國飛機制造逐步向高精度、大型化方向發(fā)展，飛機產(chǎn)品對零部件數(shù)量、部件尺寸、精度要求都有所提高，所以飛機制造過程中裝配工藝管理流程在很大程度上決定了飛機的最終質(zhì)量和生產(chǎn)周期。由此提出PLM通用飛機的一體化裝配工藝管理流程研究，此管理流程中修訂了常規(guī)裝配工藝管理方式，運用PLM通用飛機一體化裝配工藝管理方式，并通過裝配偏差傳遞管理信息映射，最后實現(xiàn)通用飛機一體化裝配管理流程設(shè)計。通過實驗證明，傳統(tǒng)工藝管理流程成本投入比PLM飛機管理流程高，時間也比PLM管理流程多。

關(guān)鍵詞：PLM;通用飛機;工藝設(shè)計

引言

簡單來說，通用飛機就是指用于通用航空飛行的飛機。通用飛機用途很廣，它能夠水上和陸地都通用。通用飛機按照類型和功能來分，可以分很多種，類型上，可以分旋翼機、固定翼、超小型飛機等等，按照功能來說可以分為公務(wù)機、農(nóng)林飛機、運動飛機等等^[1]。中國作為一個大國，中國航空行業(yè)發(fā)展雖呈現(xiàn)出良好態(tài)勢，但也面臨了一些問題，比如飛機產(chǎn)品對零件的尺寸、精度要求比較高、行業(yè)發(fā)展規(guī)模較小等這些方面遇見了困難。隨著通用飛機型號研制工作的深入開展，很多現(xiàn)有業(yè)務(wù)管理中存在的問題逐漸暴露出來，如數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、設(shè)計環(huán)節(jié)和制造環(huán)節(jié)的分離、人工介入工作量大等問題，這些都影響了飛機業(yè)務(wù)工作的開展和正常設(shè)計的進度。我國通用飛機設(shè)計要注意降低成本投入，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用整體化的設(shè)計方式和整體成型的部件，用來減少零件的數(shù)量，從而降低成本收入。在飛機設(shè)計過程中保證降低成本投入技術(shù)，進一步發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)點，使用整體成型技術(shù)來降低成本投入^[2]。成型技術(shù)能幫助零件加固，能夠減輕飛機的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低設(shè)備的成本和工時從而降低飛機制造成本。

1基于PLM飛機一體化裝配工藝管理流程設(shè)計

1.1 修訂一體化裝配工藝管理方式

在一體化飛機裝配工藝管理過程中，飛機零部件的質(zhì)量非常重要。因此，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計管理時，對一體化裝配零件進行統(tǒng)一管理，針對零件精度、規(guī)格要求實施統(tǒng)一設(shè)定。經(jīng)過研究表明，通過管理方式增加飛機的使用壽命，減少資源浪費，必須要保證一體化中測量模量的規(guī)整化。在一體化裝配工藝設(shè)計中，采用精度仿真與裝配精度管理的方式，能夠得到裝配精度管理測量模量。確定管理測量模量需要：裝配管理模型參數(shù)、工裝管理模型參數(shù)、測量管理模型參數(shù)等，是一種多信息化的數(shù)據(jù)管理量^[3]。其表達式為：

在（1）式中，L 代表測量模量;代表精度屬性信息;代表裝配管理模型參數(shù);代表在產(chǎn)品裝配中;采用的第個工裝模型。

管理方式設(shè)計主要包括四個層面，分別為初級層、定義層、預(yù)測層、優(yōu)化層面，這四個層面功能雖然不同，但是每個層面在整個裝配管理中都起著重要的作用。能夠?qū)︼w機裝配實施精度管理，可以提高PLM飛機裝配工藝管理的質(zhì)量。在進行PLM一體化裝配管理設(shè)計過程中，裝配管理原理內(nèi)容的分析是重要內(nèi)容，分析如下：先根據(jù)PLM飛機裝配管理精度的仿真結(jié)果，來對影響裝配敏感度的原因進行研究計算。通過仿真結(jié)果，調(diào)節(jié)PLM飛機裝配管理工藝，使工藝管理能力達到最合適的狀態(tài)。

1.2裝配偏差傳遞管理信息映射

在對PLM飛機裝配定位管理時，采用裝配偏差傳遞管理信息對零件的特征進行映射，對有影響工藝要素的信息從底層映射到裝配偏差傳遞模型中，信息映射有利于控制飛機裝配工藝設(shè)計與優(yōu)化系統(tǒng)。根據(jù)PLM飛機裝配管理工藝設(shè)計的基礎(chǔ)上，建立映射優(yōu)化體系，主要包括四部分，裝配工藝設(shè)計映射、過程仿真映射、裝配精度仿真映射、工藝優(yōu)化映射^[3]，這四部分映射將全部運用到飛機制造業(yè)中，在操作過程中，通過建立仿真模型映射可以對裝配路徑進行調(diào)整，達到干預(yù)裝配過程的目的，根據(jù)仿真映射結(jié)果來看，計算出的結(jié)果與實際結(jié)果很相似。結(jié)果表明，PLM飛機裝配偏差傳遞管理信息映射，能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤，大大提高工藝水平。

1.3實現(xiàn)通用飛機一體化裝配管理流程設(shè)計

通過修訂一體化裝配工藝管理方式和裝配偏差傳遞管理信息映射，實現(xiàn)了飛機一體化裝配管理。管理流程從以下六點進行實現(xiàn)：第一點，注重工藝組合件的構(gòu)建，運用車間所屬的設(shè)備了解單位的生產(chǎn)能力，了解單位的生產(chǎn)單元布局，并遵守命名規(guī)則為工藝組件命名，然后將零部件以子節(jié)點的形式復(fù)制到命好名的工藝組合件中^[4];第二，根據(jù)零部件的類型來確定裝配流程，再根據(jù)每個車間的業(yè)務(wù)工作和現(xiàn)有的任務(wù)進行劃分工藝路線。完成劃分后，在過程中進行結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)數(shù)量的差異化比對，要準(zhǔn)確保證數(shù)據(jù)信息完整，來作為后續(xù)工藝設(shè)計的數(shù)據(jù)輸入源;第三，劃分好裝配單元，根據(jù)產(chǎn)品的裝配約束關(guān)系對裝配單元進行劃分，把部件從大部件劃分到小組件，將產(chǎn)品劃分為若干個裝配單元;第四，對裝配順序進行規(guī)劃，按照裝配單元導(dǎo)入各種資源模型，將工藝信息關(guān)聯(lián)到產(chǎn)品對應(yīng)的節(jié)點上。對一些指定的裝配單元進行拆卸，拆卸過程中，記錄好每一個拆卸的零件，將這些零部件按照拆卸順序的逆順序進行裝配，裝配完成后，對裝配結(jié)果進行爆炸圖仿真，如果有不合理的地方在對裝配順序調(diào)整;第五，建立產(chǎn)品的裝配約束元模型，為裝配精度仿真做準(zhǔn)備，為了實現(xiàn)裝配仿真過程，要利用三維環(huán)境來實現(xiàn)資源規(guī)劃和工廠的布局。利用三維仿真工具對零部件進行仿真拆卸，按照仿真結(jié)果對裝配路徑進行優(yōu)化和修改^[5];第六，為了讓工人更好的理解工藝的意思，要使仿真文件具有可讀性，在文件中對公益信息進行標(biāo)注，調(diào)整好仿真視角，注意對暫停和焦點進行設(shè)置。

2實驗論證分析

為確保設(shè)計的管理工藝的有效性，進行實驗論證，實驗采用正常管理和飛機一體化裝配管理進行論證，結(jié)果表明飛機一體化裝配管理方式比一些現(xiàn)有業(yè)務(wù)管理效果好很多，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不統(tǒng)計、設(shè)計和制造環(huán)節(jié)分離的現(xiàn)象，并且能節(jié)約資源，降低成本投入，作為實驗論證對比，對飛機一體化裝配和常規(guī)裝配進行統(tǒng)計，對比了兩個制作時間和成本投入，如圖2所示;

從對比圖中可以看出本文方法在成本投入上比傳統(tǒng)方法低，從時間上來說，傳統(tǒng)方法比本文方法用時更長，在相同時間前提下，成本投入傳統(tǒng)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本文方法。

3結(jié)束語

飛機制造業(yè)是我國的技術(shù)行業(yè)，在發(fā)展過程中，會面臨很大的壓力，在飛機制造過程中要選對方法，多學(xué)習(xí)國外優(yōu)秀的裝配工藝，不斷學(xué)習(xí)和探索，來實現(xiàn)飛機制造業(yè)的不斷發(fā)展。從仿真數(shù)據(jù)能夠看出，這種方法比常規(guī)裝配方法效果更好。

參考文獻

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[3] 耿建光，倪永全，丁玉霞，等. PDM/PLM系統(tǒng)的有效性配置模型研究與應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造工程，2016，78（7）：24-29.